隨低聚物多元醇、多異氰酸酯品種不同,澆注型聚氨酯彈性體類(lèi)型較多,下面列舉一些配方及性能例。
5.3.4.1 TDI系澆注型彈性體
(1)聚酯-TDI-MOCA澆注型聚氨酯 幾種由不同分子量聚己二酸乙二醇酯(PEA)制得低、中及高硬度澆注型聚氨酯彈性體的配方和性能見(jiàn)表5-14
5-14 聚酯-TDI-MOCA澆注型聚氨酯的配方及性能例
(2)聚醚-TDI-MOCA澆注型聚氨酯 聚醚型澆注型聚氨酯彈性體一般以PTMEG(聚四亞甲基醚二醇、聚四氫呋喃二醇)為軟段的彈性體為主。以聚氧化丙烯二醇為基礎(chǔ)的彈性體強(qiáng)度較差,一般很少用于制備澆注型彈性體制件。
一種邵氏A硬度為70~75的PTMEG-TDI澆注型彈性體,預(yù)聚體配方為:PTMEG(M=1000)1000份,TDI-80461.1份,制得的預(yù)聚體中NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.5%。澆注膠配方為:預(yù)聚體100份,MOCA27.2份。
制得的聚氨酯彈性體物性為:
邵氏A硬度 73 伸長(zhǎng)率/% 210
拉伸強(qiáng)度/ MPa 62.1 撕裂強(qiáng)度/(KN/m) 19.3
100%模量/ MPa 32.1 回彈率/% 45
5.3.4.2 MDI基聚氨酯澆注膠
與常規(guī)的TDI-MOCA澆注膠體系相比,MDI-二醇澆注膠體系具有發(fā)揮性低、毒性小的優(yōu)點(diǎn)。并且長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)際上存在著MOCA有致癌性的懷疑,而MDI預(yù)聚體可使用二醇擴(kuò)鏈劑而不用MOCA,其環(huán)保優(yōu)勢(shì)比較明顯。
但MDI澆注體系存在加工性能差的缺點(diǎn),如MDI穩(wěn)定性比TDI差,在加工中連續(xù)受熱時(shí),會(huì)發(fā)生交聯(lián)現(xiàn)象;MDI預(yù)聚體采用二醇擴(kuò)鏈劑固化速度偏慢,在未熟化的制品中產(chǎn)生收縮應(yīng)力,引起制品的撕裂,龜裂和孔穴,造成較高的廢品率。人們對(duì)MDI在澆注型彈性體方面的應(yīng)用一直在研究開(kāi)發(fā),新的MDI預(yù)聚體克服了貯存穩(wěn)定性和加工性能差的弱點(diǎn),國(guó)外出現(xiàn)了許多可與TDI-MOCA相媲美的MDI澆注膠品種。同時(shí),通過(guò)采用半預(yù)聚體法的加工方法提高了MDI澆注膠的配方變化幅度,可使制品的硬度從邵氏A50到邵氏D70調(diào)節(jié)。
MDI基聚氨酯澆注可以是聚酯型的,也可以是聚醚型的。MDI聚氨酯注澆膠一般用二醇擴(kuò)鏈劑,最常用的為1,4-丁二醇,HQEE體系也引起人們的興趣。
(1)MDI-BD體系聚氨酯澆注膠 在TDI基聚氨酯澆注膠中,一般采用MOCA做擴(kuò)鏈劑啊,若用1,4-丁二醇(BD)或乙二醇等二元醇代替MOCA,所制得的彈性體性能較差。但在MDI基聚氨酯注膠中,由于MDI分子本身含2個(gè)剛性苯環(huán),無(wú)需含2個(gè)苯環(huán)的芳香族二胺MOCA交聯(lián)劑,只用二元醇即可制得性能優(yōu)于TDI-MOCA體系的澆注膠制品。
一種聚酯-MDI-BD澆注型聚氨酯的性能如下:
澆注膠配方(質(zhì)量份) 彈性體性能
聚酯-MDI預(yù)聚體 邵氏A硬度 85
(Mn/f=655) 100 100%模量/MPa 6.0
1,4-丁二醇 300%模量/ MPa 10.3
(擴(kuò)鏈系數(shù)0.95) 6.34 拉伸強(qiáng)度/ MPa 44.7
操作條件 伸長(zhǎng)率/% 555
預(yù)聚體/固化劑溫度 90℃/60℃ 撕裂強(qiáng)度/(kN/m) 95.1
適用期(釜中壽命) 8min 回彈率/% 37
后熟化條件 120℃,24h 壓縮變定(70℃,22h)/% 40
(2)MDI-HQEE聚氨酯澆注液 氫醌-雙(β-羥乙基)醚(HQEE)是一種芳香族二醇,HQEE擴(kuò)鏈的MDI型聚氨酯澆注型聚氨酯與TDI-MOCA體系相比,具有較高的物理機(jī)械性能(如硬度、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和回彈率等)、較低的壓縮變定和滯后損失、優(yōu)異的水解穩(wěn)定性及耐高溫性能。邵氏A硬度為80~85的聚醚型MDI預(yù)聚體-HQEE體系的回彈率最高可達(dá)60%左右,室溫Ross彎曲強(qiáng)度比TDI-MOCA彈性體高9倍。聚酯-MDI-HQEE體系的性能比聚醚型還要好。用于TDI-MOCA體系的加工設(shè)備略加改造即可用于MDI-HQEE體系澆注型聚氨酯的制造。并且由于這種澆注型聚氨酯的交聯(lián)鍵是脲基甲酸脂鍵,加熱到一定溫度可分解,這種澆注膠還可像熱塑性聚氨酯那樣用于注射成型和擠出成型,以及回收利用。
制備MDI-HQEE澆注型聚氨酯逗得常規(guī)工藝過(guò)程為:將MDI預(yù)聚體和HQEE分別加熱至110℃,并在真空下脫氣3~5min,然后將兩個(gè)組分在110~120℃溫度下混合,充分?jǐn)嚢璨p壓脫泡,將該混合物倒入預(yù)先加熱到110℃~120℃的模具中,在110℃熟化至凝膠,從模具中取出制品,再放入110℃烘箱中后熟化16h,并在室溫存放7d,已達(dá)最佳物理性能。
MDI-HQEE體系與TDI-MOCA體系加工工藝由相似之處,但也有差別。一般來(lái)說(shuō),加工TDI-MOCA彈性體的設(shè)備也能用來(lái)加工MDI-HQEE體系,但必須注意以下異同點(diǎn)。
①HQEE和MOCA的熔融溫度都為100℃,MOCA能過(guò)冷而不結(jié)晶,而HQEE過(guò)冷會(huì)結(jié)晶析出。因此HQEE熔化槽必須均勻的預(yù)熱到110℃,并慢慢攪拌,防止槽表面和側(cè)壁結(jié)膜,容器及管道應(yīng)保溫,以避免HQEE堵塞管道。在HQEE加工體系中,預(yù)聚體也保持在110℃,然后與HQEE混合,整個(gè)模塑工藝的溫度需保持在102~122℃之間,模制薄部件需要更高的溫度,模塑溫度太低可能會(huì)出現(xiàn)白色雪花片。
②在MOCA體系中,擴(kuò)鏈系數(shù)可在0.85~0.95范圍內(nèi)變化,但在MDI-HQEE體系中,二醇擴(kuò)鏈劑與預(yù)聚物的摩爾比必須精確計(jì)算,嚴(yán)格控制,這樣才能得到合適的彈性體性能。
隨著聚氨酯彈性體加工機(jī)械的發(fā)展,目前已出現(xiàn)了適合加工MDI-HQEE的澆注機(jī),可滿(mǎn)足MDI-HQEE體系的澆注制品要求。
一種聚酯-MDI-HQEE聚氨酯澆注膠配方和性能如下。
配方(質(zhì)量份) 開(kāi)模時(shí)間 25min
聚酯-MDI預(yù)聚體 總模塑時(shí)間 120min
(w(NCO)=6.5%) 100 后熟化條件 110℃×16h,
擴(kuò)鏈劑HQEE 14.1 23℃×7d
異氰酸酯指數(shù) 1.1 彈性體性能
加工條件 邵氏A硬度 92
預(yù)聚體溫度 110℃ 拉伸強(qiáng)度 28.3MPa
擴(kuò)鏈劑溫度 115℃ 伸長(zhǎng)率 610%
澆注溫度 110℃ 撕裂強(qiáng)度 40.3kN/m
試用期 7min 壓縮永久變形 1 環(huán)氧樹(shù)脂 - m.wkzeq.com.cn -(責(zé)任編輯:admin) |